楊祝良（右二）在指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。昆明植物所供圖

習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)：“生物多樣性使地球充滿生機(jī)，也是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。保護(hù)生物多樣性有助于維護(hù)地球家園，促進(jìn)人類可持續(xù)發(fā)展。”

今年，5月22日國際生物多樣性日全球主場活動(dòng)落地云南昆明。近年來，不少新物種的發(fā)現(xiàn)、新記錄的創(chuàng)造頻頻登上“熱搜”，公眾對(duì)生物多樣性保護(hù)的關(guān)注度越來越高。“熱搜”的背后，有一群群甘坐“冷板凳”的科研工作者，一代代接續(xù)奮斗，幾十年如一日刻苦攻關(guān)。

“羊肚菌自由”是如何實(shí)現(xiàn)的？為何要繪制“毒蘑菇圖鑒”？繪制“生命之樹”是如何帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)農(nóng)民增收的？本報(bào)記者走進(jìn)中國科學(xué)院昆明植物研究所東亞植物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，傾聽科研工作者講述“熱搜”里的“冷知識(shí)”，探訪7年多發(fā)現(xiàn)超600個(gè)新物種背后的故事，展示我國生物分類研究的發(fā)展路徑。

——編 者

發(fā)現(xiàn)——

“關(guān)鍵是集齊新物種不同于其他物種的證據(jù)”

一年發(fā)表大型真菌1個(gè)新屬、30個(gè)新種，可中國科學(xué)院昆明植物研究所東亞植物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任楊祝良對(duì)2022年的真菌分類成果仍表遺憾：“對(duì)上一代研究人員來說，這樣的成績或許還不錯(cuò)，但隨著分子生物學(xué)技術(shù)的運(yùn)用，一年發(fā)現(xiàn)五六十個(gè)新物種并不難。”

新物種與其說是找到的，不如說是碰上的?！叭迥瓴婚_張，一開張就是一批新物種?！睏钭Ａ颊f，自2016年起，截至2023年第一季度，實(shí)驗(yàn)室共發(fā)表新物種602個(gè)，但是每年的波動(dòng)很大。以真菌為例，2019年發(fā)表新種高達(dá)173個(gè)，2020年則只發(fā)表了28個(gè)新種。

“除了開展某個(gè)區(qū)域物種調(diào)查，大多數(shù)新物種都是為了研究某一個(gè)類群物種的親緣關(guān)系和演化過程時(shí)碰巧發(fā)現(xiàn)的?！敝袊茖W(xué)院昆明植物研究所陳俊通博士說。

如何判定一個(gè)新物種？“關(guān)鍵是集齊新物種不同于其他物種的證據(jù)?！标惪⊥ㄕf，傳統(tǒng)上，形態(tài)特征是物種分類的主要依據(jù)，但這樣未必準(zhǔn)確。

“以我主要研究的紫堇屬植物為例，有的紫堇屬物種分布較為廣泛，在葉子形態(tài)、花色、花萼大小等方面有一些差異。但通過分子測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)，這些個(gè)體仍屬同一個(gè)物種。把形態(tài)特征與分子數(shù)據(jù)結(jié)合起來，我們才能更加全面地探究類群之間的親緣關(guān)系?！标惪⊥ù蛄藗€(gè)比方：一個(gè)屬好比一個(gè)大家族，血緣關(guān)系遠(yuǎn)點(diǎn)的或許差異大些，但關(guān)系近的物種就像親姐妹，外形差異很小?！巴ㄟ^觀察，可以大概分辨出它們是不是一家子；而分子技術(shù)則通過基因測序，更精準(zhǔn)地確定它們是親兄弟還是堂兄弟?！标惪⊥ㄕf。

“前期的標(biāo)本壓制水平、保存方式有限，而且很多物種發(fā)表時(shí)只有少量標(biāo)本，可能后期會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)物種其實(shí)是同一個(gè)物種，也可能發(fā)現(xiàn)同一個(gè)物種其實(shí)應(yīng)該分為兩個(gè)甚至更多物種?！标惪⊥ㄕf。

探索——

“物種分類是一項(xiàng)日積月累才能出成就的事業(yè)”

基因測序可以委托給第三方，但樣本搜集、文獻(xiàn)梳理只能靠科研人員。翻山越嶺踏遍迢迢山水，埋首故紙堆查閱海量文獻(xiàn)，物種分類的過程其實(shí)有些枯燥。“不少老物種發(fā)表時(shí)，只有簡單的形態(tài)特征和分布區(qū)域文字描述，分類學(xué)家為了找到某個(gè)特定的物種，只能按照模糊的記載去最初的發(fā)現(xiàn)地采集標(biāo)本?！标惪⊥ㄕf，“野外采集還要注意一些‘干擾項(xiàng)’——如果只有一株植物，往往不能作為新物種發(fā)現(xiàn)的證據(jù)，因?yàn)楹茈y確認(rèn)這個(gè)物種是不是自然雜交產(chǎn)生的偶然個(gè)體?！?/span>

隨著聯(lián)合國《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(huì)在昆明召開、《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)生物多樣性保護(hù)的意見》出臺(tái)，生物多樣性保護(hù)的議題逐漸進(jìn)入更多人的視野。楊祝良說，他在野外采集標(biāo)本時(shí)，就多次遇到“公眾科學(xué)家”：“有個(gè)愛好者晚上打著探照燈上山找菌；我就問他為啥晚上上山，他說，因?yàn)榘滋煲ぷ??！?/span>

從植物科學(xué)畫到膠片相機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、顯微照相技術(shù)，對(duì)物種形態(tài)的記錄日益便利；從形態(tài)特征描述到分子技術(shù)數(shù)據(jù)分析，對(duì)物種差異的比較也更加精準(zhǔn)……從事物種研究30余年，楊祝良對(duì)工作條件的變化有深切的感受：“上世紀(jì)80年代，我跟老師去野外采集標(biāo)本，只能用炭火烘烤標(biāo)本。標(biāo)本烤不干容易腐爛，但也怕一不小心烤過了頭。后來發(fā)現(xiàn)國外同行都用電烤箱烤，有一次我從國外帶回來一個(gè)，平時(shí)還舍不得用。”

年輕一代掌握著新技術(shù)，但老一代的積累仍不可或缺?！安还苁欠e累實(shí)驗(yàn)材料還是閱讀文獻(xiàn)、分析標(biāo)本，物種分類是一項(xiàng)日積月累才能出成就的事業(yè)?！标惪⊥ㄕf，不少實(shí)驗(yàn)材料并非自己采集來的，而是來自其他研究組的積累。每次去野外，他也盡量幫其他同事采集更多標(biāo)本；一些標(biāo)本采集之后，也將在標(biāo)本館靜靜等待后來者的研究。

既像真蘚科，也像葫蘆蘚科，在高黎貢山第一眼看到無邊梨蒴蘚，中國科學(xué)院昆明植物研究所研究人員馬文章就覺得這可能是個(gè)新物種。初步分類、清理標(biāo)本，歸檔工作就花了他很長時(shí)間；而等到開展鑒定研究時(shí)，標(biāo)本已在標(biāo)本館里“躺”了一個(gè)月。

在顯微鏡下觀察孢蒴的形態(tài)后，馬文章初步確定該疑似新種應(yīng)為葫蘆蘚科梨蒴蘚屬的成員?？稍搶僖寻l(fā)表物種數(shù)百種，“等到逐一核對(duì)文獻(xiàn)排除，初步確定其為新種時(shí)，距離采集標(biāo)本已經(jīng)過去了兩年有余?！瘪R文章并沒有著急發(fā)表論文?！靶挛锓N在發(fā)表后被其他研究者證明不是新種的事也時(shí)有發(fā)生，所以要盡可能全面地收集各類依據(jù)?！敝钡椒肿訑?shù)據(jù)（即DNA序列）比對(duì)結(jié)果出來，論文才得以發(fā)表。

“一年要采集上千份標(biāo)本，其實(shí)大部分標(biāo)本比我們科研人員要坐更長時(shí)間的‘冷板凳’?！瘪R文章笑著說。

應(yīng)用——

“繪制‘生命之樹’，不僅具有科學(xué)意義，還能帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、護(hù)佑百姓健康”

有人曾問：“有些個(gè)體的形態(tài)特征幾乎一樣，為何非要將其分為不同物種？”楊祝良表示：“不同物種意味著不同的基因，也可能產(chǎn)生不同的化合物；即使當(dāng)前將其作為同一物種，也要注意保護(hù)不同種群，不然會(huì)影響未來物種資源的保護(hù)和利用?！惫ぷ髦?，不少科研人員會(huì)通過繪制樹形圖，直觀呈現(xiàn)物種的進(jìn)化、親緣關(guān)系。楊祝良說：“繪制‘生命之樹’，不僅具有科學(xué)意義，還能帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、護(hù)佑百姓健康。”

一個(gè)物種，帶動(dòng)一個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?？此埔粯拥难蚨蔷瑢?shí)際上屬于幾十個(gè)不同的物種。“要想提高羊肚菌的產(chǎn)量，關(guān)鍵是搞清楚哪類羊肚菌能人工栽培、哪類羊肚菌能高產(chǎn)。”楊祝良團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，羊肚菌起源于北半球溫帶地區(qū)，經(jīng)歷過第四紀(jì)冰期的羊肚菌更喜歡低溫，不適合在高溫區(qū)域種植；只有腐生型的羊肚菌才能用于栽培，共生型羊肚菌人工栽培很難；腐生型羊肚菌中，最容易人工栽培的是梯棱羊肚菌、六妹羊肚菌等，這為產(chǎn)業(yè)化育種提供了方向，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)友點(diǎn)贊的“羊肚菌自由”。

一次科普，護(hù)佑一方百姓健康。2000年3月，廣東發(fā)生一起誤食野生菌中毒事件，拿到標(biāo)本后，楊祝良發(fā)現(xiàn)，這是鵝膏屬新種，并將其命名為致命鵝膏。為了減少類似事件的發(fā)生，楊祝良團(tuán)隊(duì)繪制了“毒蘑菇圖鑒”，提出了“‘頭上戴帽’‘腰間系裙’‘腳上穿靴’的蘑菇不吃”等科普口訣。

國內(nèi)誤食野生蘑菇事件，不少是因?yàn)檎`食了劇毒鵝膏菌，楊祝良指導(dǎo)學(xué)生、副研究員蔡箐跑遍大半個(gè)中國，采集和借閱了大量標(biāo)本，終于研究清楚，我國一共分布有12種劇毒鵝膏菌，其中8個(gè)是已知物種、4個(gè)是新物種；劇毒鵝膏菌主要分布在我國熱帶、亞熱帶地區(qū)的闊葉林或針闊混交林下。

“現(xiàn)在云南村莊周邊很少見到劇毒鵝膏菌了。我們拿劇毒鵝膏菌的照片給村民看，他們會(huì)說這種菌子有毒，不能吃?！辈腆湔f，不少村民擔(dān)心有人或牲畜誤食劇毒鵝膏菌，見到了就直接把它銷毀。

物種的科學(xué)分類還會(huì)影響對(duì)物種瀕危程度的評(píng)估?！耙粋€(gè)稀有物種如果被誤認(rèn)為是另一個(gè)廣布的近親物種，就容易受到忽視?！敝袊茖W(xué)院昆明植物研究所張信堅(jiān)博士說。

卵心葉虎耳草曾被認(rèn)為廣泛分布于四川和云南北部，但其最早的標(biāo)本采集地之一卻是滇東南的蒙自。跑了3次蒙自，在石山和溝谷巖壁上仔細(xì)搜尋，張信堅(jiān)才采集到滇東南種群的標(biāo)本。經(jīng)過與四川和云南北部的種群進(jìn)行對(duì)比，他發(fā)現(xiàn)，四川和云南北部的種群是圓形葉片，葉頂端是鈍的；而滇東南的種群則是三角葉片，葉頂端比較尖；此外，兩者花期也有明顯差異。分子生物學(xué)的進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，滇東南的卵心葉虎耳草其實(shí)就是較為稀有的蒙自虎耳草，而四川和云南北部的種群則是另一個(gè)廣布物種水楊梅葉虎耳草。

“蒙自虎耳草分布范圍狹窄，種群數(shù)量稀少，需要得到優(yōu)先保護(hù)。”張信堅(jiān)采集了幾株活體帶回昆明植物園，如今，已有十幾株蒙自虎耳草成活并向公眾展示。

展望——

“團(tuán)隊(duì)合作、代際傳承，能在一定程度上破解經(jīng)費(fèi)不足、人手緊缺等問題”

“100份標(biāo)本里，有20個(gè)已知物種，另外80份標(biāo)本能說清楚屬，但是不是新物種存疑?！瘪R文章拿出標(biāo)本館厚厚一沓標(biāo)本，說：“咱得長話短說，不然我今天物種鑒定任務(wù)可完不成了。”

“我研究的苔蘚既不能吃，也沒有毒，如果在國外，我大概得改行?！瘪R文章開玩笑說，發(fā)達(dá)國家物種分類工作開展得早，“家底”已經(jīng)基本摸清；而欠發(fā)達(dá)國家又缺少資金和科研人員，分類工作難以有效開展。

目前，中國依然在大量發(fā)現(xiàn)新物種，國內(nèi)各類保藏機(jī)構(gòu)存量標(biāo)本已超過4500萬號(hào)，但至少還有40％的標(biāo)本沒有被研究和鑒定?！案叽髥棠鞠氚l(fā)現(xiàn)新物種很難，但苔蘚、真菌、地衣，還有大量新物種尚未被描述?！瘪R文章說，“我們也期待能有更多更穩(wěn)定的支持措施?！?/span>

此前，30多位專家曾聯(lián)合呼吁更加關(guān)注生物分類學(xué)這一學(xué)科的發(fā)展，生物分類學(xué)人才流失嚴(yán)重，數(shù)量急劇萎縮。

實(shí)驗(yàn)室研究員向春雷表示，在當(dāng)前多以高影響因子論文為主要依據(jù)的考評(píng)體系下，發(fā)表一個(gè)新種對(duì)于科研人員的職稱晉升等方面沒有多少直接幫助。

“不像基因組和生態(tài)學(xué)，如果只是做單純的物種分類研究，年輕學(xué)者很難爭取到研究經(jīng)費(fèi)?！睏钭Ａ颊f，不少學(xué)者往往通過其他項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，順帶開展物種分類研究?！昂馁M(fèi)十幾年才能研究清楚一個(gè)類群是常態(tài)，但年輕學(xué)者為了自身發(fā)展等因素考慮，很難等待十幾年才出成果?！?/span>

怎樣留住物種分類研究者以更好地推動(dòng)分類工作的開展？“一方面，團(tuán)隊(duì)合作、代際傳承，能在一定程度上破解經(jīng)費(fèi)不足、人手緊缺等問題?！睏钭Ａ颊f?！傲硪环矫妫Ｗo(hù)好年輕人的興趣。”這門學(xué)科需要進(jìn)一步完善制度建設(shè)，比如，支持一支高水平的經(jīng)典分類學(xué)國家隊(duì)伍，建設(shè)基于學(xué)科特點(diǎn)的科研成果評(píng)價(jià)體系，制定更加合理的人員分類考核與管理制度。“探索本身就是意義——坐在屋子里的我們，永遠(yuǎn)想知道屋外的林子里有什么……”